android学习-异步消息处理机制

消息处理机制主要对象:Looper,Handler,Message(还有MessageQueue和Runnable)

Looper不断从MessageQueue消息队列中取出一个Message，然后传给Handle，如此循环往复，如果队列为空，那么它会进入休眠。

这些类的主要变量

Looper.java

static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();
    private static Looper sMainLooper;  // guarded by Looper.class

    final MessageQueue mQueue;
    final Thread mThread;

Handler.java

final MessageQueue mQueue;
    final Looper mLooper;
    final Callback mCallback;
    final boolean mAsynchronous;
    IMessenger mMessenger;

Message.java

Handler target;每个消息只能对应一个handler
Runnable callback;回调接口 

MessageQueue.java

Message mMessages;

Runnable是一个空接口类，没有变量

上一个书上的图：

 

Handler和Thread没有直接关系，但对应关系可以推理得到

每个Thread只对应一个Looper；

每个Looper只对应一个MessageQueue;

每个MessageQueue对应N个Message，每个Message只对应一个Handler

==》每个Thread对应N个Handler。

Handler是”真正处理事情“的地方，作用：处理消息，将Message压入MessageQueue中

带着一个问题看源码：创建handler对象的线程（ui/主线程除外）为什么，必须先调用Looper.prepare() ？

 public Handler() {
        this(null, false);
    }
public Handler(Callback callback) {
        this(callback, false);
    }
public Handler(Looper looper) {
        this(looper, null, false);
    }
 public Handler(Looper looper, Callback callback) {
        this(looper, callback, false);
    }
 public Handler(boolean async) {
        this(null, async);
    }

public Handler(Callback callback, boolean async) {
        if (FIND_POTENTIAL_LEAKS) {
            final Class<? extends Handler> klass = getClass();
            if ((klass.isAnonymousClass() || klass.isMemberClass() || klass.isLocalClass()) &&
                    (klass.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0) {
                Log.w(TAG, "The following Handler class should be static or leaks might occur: " +
                    klass.getCanonicalName());
            }
        }

        mLooper = Looper.myLooper();
        if (mLooper == null) {
            throw new RuntimeException(
                "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
        }
        mQueue = mLooper.mQueue;
        mCallback = callback;
        mAsynchronous = async;
    }
 public Handler(Looper looper, Callback callback, boolean async) {
        mLooper = looper;
        mQueue = looper.mQueue;
        mCallback = callback;
        mAsynchronous = async;
    }

初始化handler对象时(构造方法是Handler(),Handler(Callback callback))都间接调用Handler(Callback callback, boolean async)构造方法
主要代码是Looper.myLooper();

static final ThreadLocal<Looper> sThreadLocal = new ThreadLocal<Looper>();//这是在Looper类中的定义
public static Looper myLooper() {
        return sThreadLocal.get();//从当前线程中获得looper对象
    }

public static void prepare() {
prepare(true);
}

private static void prepare(boolean quitAllowed) {
if (sThreadLocal.get() != null) {
throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
}
sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));//为当前线程设置looper对象
}

我们自己创建线程必须通过Looper.prepare()方法为当前线程设置looper对象才可以通过Looper.myLooper()方法返回looper对象，这样在非UI线程创建handler对象时才不会报错。"Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()"

ps:prepare(boolean quitAllowed)(这个不用我们关心，略过。。)

这个quitAlowed参数是定义消息队列用了，看的源代码是android4.4

Looper.java
private Looper(boolean quitAllowed) {
        mQueue = new MessageQueue(quitAllowed);
        mRun = true;
        mThread = Thread.currentThread();
    }
MessageQueue.java

// True if the message queue can be quit.
private final boolean mQuitAllowed;//true消息队列可以被quit，false消息队列不能被quit。

主线程/UI线程的MessageQueue不能被销毁掉。看源码（销毁调用Looper.quit()）

public static void prepareMainLooper() {
        prepare(false);
        synchronized (Looper.class) {
            if (sMainLooper != null) {
                throw new IllegalStateException("The main Looper has already been prepared.");
            }
            sMainLooper = myLooper();
        }
    }

偏离太远了

所以得出结论：创建handler对象的线程（ui/主线程除外），必须先调用Looper.prepare() 

Handler作用1：处理消息

在Looper类中处理消息是通过msg.target.dispatchMessage(msg);target就是handler对象（Message类的内部变量Handler target）将消息转发到处理消息的对应的handler对象上,然后这个target即handler对象会在处理消息前做一个检查

public void dispatchMessage(Message msg) {
        if (msg.callback != null) {//如果msg有绑定callback回调接口Runaable不为空，则执行Runnable的run方法
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {//如果handler的内置接口类Callback不为空，则执行boolean handleMessage(Message msg)这个方法
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {执行完成则return
                    return;
                }
            }
            handleMessage(msg);//最后才执行handler本身的方法
        }
    }

private static void handleCallback(Message message) {
message.callback.run();
}

public interface Callback {//handler的内置接口类Callback

public boolean handleMessage(Message msg);

}

Handler作用2：将Message压入MessageQueue中

handler中提供的很多发送message的方法，除了sendMessageAtFrontOfQueue()方法（直接调用enqueueMessage(queue, msg, 0);）之外，其它的发送消息方法最终都会辗转调用到sendMessageAtTime()方法

 public boolean sendMessageAtTime(Message msg, long uptimeMillis) {
        MessageQueue queue = mQueue;
        if (queue == null) {
            RuntimeException e = new RuntimeException(
                    this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
            Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
            return false;
        }
        return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
    }

sendMessageAtTime()方法也是调用Handler中的enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis)方法

和sendMessageAtFrontOfQueue()方法两者最后都会调用enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis)方法

区别是需要延迟uptimeMillis时间后才将Message压入MessageQueue中

 private boolean enqueueMessage(MessageQueue queue, Message msg, long uptimeMillis) {
        msg.target = this;//给msg的target赋值为handler自身然后加入MessageQueue中
        if (mAsynchronous) {
            msg.setAsynchronous(true);
        }
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);
    }

最终所有的方法都是调用MessageQueue中的enqueueMessage(msg, uptimeMillis);方法，是不是感觉两个方法差不多啊，注意参数！！

MessageQueue的使用是在Looper中

Handler的作用整理完毕（好像我现在已经可以把Handler源码完整默写下来了。哈哈^.^记忆力真不行）

Looper类

作用：与当前线程绑定，保证一个线程只会有一个Looper实例，同时一个Looper实例也只有一个MessageQueue。

对于Looper主要是prepare()和loop()两个方法

prepare()将普通线程转化为looper线程，

loop()方法，不断从MessageQueue中去取消息，交给消息的target属性的dispatchMessage去处理。

public static void loop() {
        final Looper me = myLooper();
        if (me == null) {
            throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
        }
        final MessageQueue queue = me.mQueue;

        // Make sure the identity of this thread is that of the local process,
        // and keep track of what that identity token actually is.
        Binder.clearCallingIdentity();
        final long ident = Binder.clearCallingIdentity();

        for (;;) {
            Message msg = queue.next(); // might block
            if (msg == null) {
                // No message indicates that the message queue is quitting.
                return;
            }

            // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger
            Printer logging = me.mLogging;
            if (logging != null) {
                logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
                        msg.callback + ": " + msg.what);
            }

            msg.target.dispatchMessage(msg);

            if (logging != null) {
                logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
            }

            // Make sure that during the course of dispatching the
            // identity of the thread wasn't corrupted.
            final long newIdent = Binder.clearCallingIdentity();
            if (ident != newIdent) {
                Log.wtf(TAG, "Thread identity changed from 0x"
                        + Long.toHexString(ident) + " to 0x"
                        + Long.toHexString(newIdent) + " while dispatching to "
                        + msg.target.getClass().getName() + " "
                        + msg.callback + " what=" + msg.what);
            }

            msg.recycle();
        }
    }

27行就是上面提到了，handler进行消息处理的关键代码了

看着上面的分析很复杂，总结下

1、首先Looper.prepare()为在当前线程中保存一个Looper实例（sThreadLocal.set()），然后该实例中保存一个MessageQueue对象；因为Looper.prepare()在一个线程中只能调用一次，所以MessageQueue在一个线程中只会存在一个。

2、Looper.loop()会让当前线程进入一个无限循环，不端从MessageQueue的实例中读取消息，然后回调msg.target.dispatchMessage(msg)方法。

3、Handler的构造方法，会首先得到当前线程中保存的Looper实例，进而与Looper实例中的MessageQueue想关联。

4、Handler的sendMessage方法，会给msg的target赋值为handler自身，然后加入MessageQueue中。

5、在构造Handler实例时，我们会重写handleMessage方法，也就是msg.target.dispatchMessage(msg)最终调用的方法。

好了，总结完成，大家可能还会问，那么在Activity中，我们并没有显示的调用Looper.prepare()和Looper.loop()方法，为啥Handler可以成功创建呢，这是因为在Activity的启动代码中，已经在当前UI线程调用了Looper.prepare()和Looper.loop()方法。

这篇博客很不错，借鉴了

http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/38476887